(57)【要約】【課題】ユーザにとってより一層扱いやすい酸素濃縮器を提供すること。【解決手段】  大気を原料として大気よりも酸素濃度の高い酸素ガスを生成する酸素ガス生成部２０の上方に蓋体３０を設け、蓋体３０の上に設置された容器１１１内の液体を用いて、酸素ガスの湿度を高める酸素濃縮器であって、酸素ガス生成部２０の一部２６０と容器１１１の一部１１１ｃとが係合することにより、容器１１１が蓋体３０の上に設置された状態での蓋体３０の開放を防止することを特徴とする。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
大気を原料として大気よりも酸素濃度の高い酸素ガスを生成する酸素ガス生成部と、
前記酸素ガス生成部の上方に設けられた蓋体と、
前記蓋体の上に設置された容器内の液体を用いて、前記酸素ガスの湿度を高める加湿部と、
を有する酸素濃縮器であって、
前記酸素ガス生成部の一部と前記容器の一部とが係合して、前記容器が前記蓋体の上に設置された状態での前記蓋体の開放を防止することを特徴とする酸素濃縮器。
【請求項２】
前記酸素ガス生成部は、上方に突出した突出部材を有し、
前記蓋体は、閉状態で前記突出部材を挿入する開口部を有し、
前記容器は、前記蓋体の上に設置された状態で、前記突出部材と係合する係合部を有することを特徴とする請求項１に記載の酸素濃縮器。
【請求項３】
前記突出部材は、円柱状であって、上部に凹部を有し、
前記係合部は、前記容器を設置位置までスライド移動する際に、前記突出部材の凹部に係合するスリットであることを特徴とする請求項２に記載の酸素濃縮器。
【請求項４】
前記蓋体は、前面から前記容器を載置するための載置部を有し、
前記開口部は、前記載置部の底面に形成されていることを特徴とする請求項２または３に記載の酸素濃縮器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸素濃縮器に関し、特に在宅医療に用いられる酸素濃縮器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、呼吸器疾患の在宅療法において、医療用酸素濃縮器が広く用いられている。医療用酸素濃縮器には様々な形式のものが存在するが、現在はゼオライトなどの吸着剤を用い、大気中の窒素を吸着することにより酸素濃度の高いガス（以下、酸素ガスという）を生成する吸着式の酸素濃縮器が一般的に用いられている。酸素濃縮器で生成した高濃度の酸素ガスは、酸素濃縮器に接続されるカニューラやマスクによって、自発呼吸力の弱い患者の鼻孔や口腔に供給される。
【０００３】
このような酸素濃縮器には、一般的に加湿器が内蔵されている（特許文献１参照）。これは、ゼオライトが大気中の窒素のみならず水分も吸着する性質をもっているため、得られる酸素ガスに殆ど水分が含まれておらず、そのままでは患者の鼻孔や口腔が乾燥してしまうからである。
【特許文献１】特開平５−１５４２００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の特許文献に代表されるような従来の酸素濃縮器では、フィルタの交換などを容易に行なうための蓋が装置上面に設けられている。一方、装置のコンパクト化の要望から、加湿器は酸素の吹き出し口に近い装置上部に配置されることが望ましい。
【０００５】
しかしながら、これらの要望を満たすように、装置上部に蓋体を設け、更に、加湿用の容器をその蓋体よりも上に配置した場合には、誤って液体の入った容器ごと蓋体を開けてしまうことが考えられる。もし、そのように、容器ごと蓋体を開けてしまい容器内の液体がこぼれて装置内部に入ってしまうと、装置が壊れる可能性がある。サービスマニュアル等で、注意を促すことも可能だが、確実ではない。
【０００６】
本願発明はこのような従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、ユーザにとってより一層扱いやすい酸素濃縮器を提供することをその主な目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため本発明にあっては、大気を原料として大気よりも酸素濃度の高い酸素ガスを生成する酸素ガス生成部と、前記酸素ガス生成部の上方に設けられた蓋体と、前記蓋体の上に設置された容器内の液体を用いて、前記酸素ガスの湿度を高める加湿部と、を有する酸素濃縮器であって、前記酸素ガス生成部の一部と前記容器の一部とが係合して、前記容器が前記蓋体の上に設置された状態での前記蓋体の開放を防止することを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に、図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【０００９】
（酸素濃縮器の構成）
図１は本発明の実施形態に係る酸素濃縮器の構成を示すブロック図である。この酸素濃縮器１０は、吸気フィルター２２１で吸入した空気から酸素のみをとりだし、カニューラによってユーザに供給する装置である。
【００１０】
吸気フィルター２２１は例えばＨＥＰＡ(High Efficiency Particulate Air)フィルター等から構成され、酸素ガスの原料ガスとしての空気取り入れ口に配設されて、空気中のゴミやチリなどを除去した上でエアーコンプレッサ２２２に供給する。エアーコンプレッサ２２２は吸気フィルター２２１を通過した空気を所定圧に圧縮して出力するとともに、吸着塔２２５、２２６からの排気を行う真空ポンプとしても機能する。電磁弁２２３はエアーコンプレッサ２２２からの圧縮空気を吸着塔２２５、２２６に送り込むか、あるいは吸着塔２２５、２２６からの排気を排気マフラー２２４を介して外部に放出するかを制御するために設けられている。排気マフラー２２４はエアーコンプレッサ２２２の出力する圧縮空気を吸着塔２２５、２２６へ供給しない場合などに用いられる排気口である。
【００１１】
吸着塔（シープヘッド）２２５、２２６は圧縮空気から酸素以外の成分を選択的に吸着することにより酸素濃度の高いガスを生成するものであり、例えば窒素の吸着剤が封入されている。吸着塔２２５、２２６内に封入する吸着剤としては例えばゼオライト系吸着剤等を用いることができる。なお、図１の例では２つの吸着塔を用いる構成を示しているが、吸着塔の数は１本でも、３本以上であっても良い。
【００１２】
また、電磁弁２２７は、コンプレッサ２２２を吸着工程における圧縮空気供給源として作動させる際に、酸素ガスを製品タンク２２８方向のみに通過させる一方向弁として作動する。吸着塔２２５、２２６を経た酸素ガスは製品タンク２２８に送られる。製品タンク（保持タンク）２２８は、吸着塔２２５、２２６で生成した酸素ガスを蓄積する。
【００１３】
圧力調整器２３０は製品タンク２２８に高圧で蓄積された酸素ガスを、使用者への供給に適した圧力で加湿器１１０に供給する様に圧力調整する。製品タンク２２８の出力ラインには圧力トランスジューサ２１２が接続され、製品タンク２２８からの酸素ガス圧を検出する。
【００１４】
酸素濃度センサ２３１は、供給される酸素ガスの酸素濃度を検出する。流量設定器２３２は使用者が操作する操作部１８０に設けられた流量設定ボタン（図示せず）等の設定に従った流量で酸素ガスを加湿器１１０に供給する。ゼオライト系吸着剤に代表される吸着剤では水分も吸着するため、製品タンク２２８から供給される酸素ガスは乾燥したものであることが多い。乾燥した状態で酸素ガスを使用者の鼻や口に供給すると、鼻や口の内部が乾燥してしまうため、加湿器１１０で適当な湿度を与えてから使用者に供給する。
【００１５】
流量センサ２４１はカニューラに代表される、酸素ガスを酸素濃縮器から使用者の口や鼻へ導くための供給器具が接続される酸素出口２５０近傍に設けられ、実際に酸素濃縮器から流出する酸素ガスの流量を検出してＣＰＵ２３１へ出力する。酸素ガスの流量はＣＰＵ２３１によってＬＥＤ表示器や液晶表示器を有する表示部１５０に表示される。
【００１６】
また、圧力監視用トランスジューサ２４２は酸素出口コネクタ２５０近傍の酸素ガス圧力を検出してＣＰＵ２３１へ出力する。酸素出口コネクタ２５０は酸素濃縮器で生成した酸素ガスが出力する吐出口である。この酸素出口コネクタ２５０にはカニューラ又は延長チューブが装着され、例えばカニューラが途中で折れ曲がって流路を閉塞したような場合には、圧力監視用トランスジューサ２４２の検出圧力が高くなり、カニューラ閉塞異常を検出することが可能である。
【００１７】
コントロール基板２１０は酸素濃縮器の制御に係る部品が実装された基板であり、電源供給状態を検出する電源供給検出回路２１１と、製品タンク２２８に蓄積されている酸素ガス圧を検出する圧力トランスジューサ２１２、及び不図示の内蔵ＲＯＭに記憶されている制御手順に従って各構成の動作を制御するＣＰＵ２１３等が実装されている。
【００１８】
ＣＰＵ２１３は、電磁弁２２３を切り替えるとともにエアーコンプレッサ２２２を制御し、吸着工程ではコンプレッサ２２２を吸着塔２２５、２２６への圧縮空気の供給源として動作させ、脱着再生工程では吸着塔２２５、２２６内の吸着剤に吸着した窒素等を大気中に排出する真空ポンプとして動作させる。更に、コンプレッサ２２２を作動させる時間も制御することができる。吸着塔２２５、２２６の一方を吸着工程に、他方を脱着再生工程に用いるように電磁弁２２３とコンプレッサ２２２を制御することで、効率よく、かつ安定した酸素ガスの生成が可能になる。
【００１９】
また、ＣＰＵ２１３は、酸素濃度センサー２３１、流量センサー２４１、圧力監視用トランスデューサー２４２によって検知された検出値を入力し、異常の検出及び、異常の報知を行なう。
【００２０】
表示部１５０は例えばＬＥＤ表示、液晶表示が可能であり、装置の運転状況や異常発生有無及び内容などを表示する。また、表示部１５０にはスピーカー等の音声出力装置が含まれていても良い。表示部１５０における視覚的、聴覚的な出力は、ＣＰＵ２３１の制御によって行われる。
【００２１】
操作部１８０は例えばロータリースイッチやボタン等を含み、使用者が酸素濃縮器に対して指示を与えるために用いられる。ＣＰＵ２３１は操作部１８０の操作に応じて酸素濃縮器の動作を制御する。
【００２２】
次に、図２を用いて、酸素濃縮器１０全体のレイアウトについて説明する。図２は、酸素濃縮器１０の外観斜視図である。
【００２３】
本実施形態の酸素濃縮器１０は、全体として薄型の矩形を為しており、正面から見るとほぼ正方形となっている。酸素濃縮器１０の下側部分は、コンプレッサー２２２や吸着塔２２５、２２６、製品タンク２２８などを収容した酸素ガス生成部２０となっている。また、その上側部分は、蓋体３０となっており、奥側に設けられたヒンジによって、酸素ガス生成部２０のケースと連結している。即ち、蓋体３０は、図３（ａ）に示すように、後面端部を軸にして前面側から上に開くことが可能となっている。
【００２４】
蓋体３０には、表示部１５０及び操作部１８０のほか、加湿器１１０が設けられている。加湿器１１０は、加湿用の液体（ここでは水）を収容する容器１１１と、容器１１１に収容された液体を用いて、酸素ガスの湿度を高めるための加湿ブロック１１２とを有している。加湿ブロック１１２には、酸素出口２５０が取り付けられており、製品タンク２２８からの酸素ガスを酸素出口に２５０に導くまでの通路にナフィオンチューブが用いられている。また、加湿ブロック１１２の内部には、容器１１１に入った水の蒸発を促進するためのファンが設けられ、ファンから送られた風が、容器１１１内部を通って加湿され、ナフィオンチューブの周囲を通過する。その際、水分のみがナフィオンチューブ内に浸透し、ナフィオンチューブ内の酸素ガスを加湿できる。
【００２５】
一方、酸素ガス生成部２０の上面の、蓋体３０の容器１１１を載置する箇所３０ａに対応する部位には、図３（ｂ）に示すように、上向きに突出した突出部２６０が設けられている。この突出部２６０は、図に示すようにほぼ円柱状であって、その上端から少し下方の部分が径小の凹部２６０ａとなっている。一方、蓋体３０の、容器１１１を載置する箇所３０ａの底面には、突出部２６０を挿入するための開口部３０ｂが設けられている。
【００２６】
従って、蓋体３０を閉じて、容器１１１を設置していない状態では、図４に示すように、突出部２６０の上端及び凹部２６０ａが開口部３０ｂから突出する。
【００２７】
図５（ａ）〜（ｃ）は、容器１１１の形状を示す斜視図である。容器１１１の上面には、上述したファンからの風が流入する流入口１１１ａと、湿気を帯びた風が流出する流出口１１１ｂとが設けられている。従って、容器１１１を蓋体３０の設置箇所３０ａにセットしたまま蓋体３０を開放すると、これらの流入口１１１ａ及び流出口１１１ｂから水がこぼれてしまう。
【００２８】
そこで、容器１１１の底面に、スリット１１１ｃを形成し、このスリット１１１ｃ内に、開口部３０ａから突出した突出部２６０の凹部２６０ａを嵌め込むことにより、容器１１１と酸素ガス生成部２０とが係合する。従って、間に挟まれた蓋体３０は、開放不能となる。
【００２９】
図６は、突出部２６０と、容器１１１の係合状態を示す断面図である。容器１１１をスライドさせて、蓋体３０の載置箇所３０ａにセットすると、酸素ガス生成部２０に固定された突出部２６０の凹部２６０ａに、容器１１１の底部に設けられたスリット１１１ｃが引っかかる。これにより、容器１１１は、上方に移動することはできなくなるため、蓋体３０を開放することができなくなる。なお、３０ｃは蓋体に嵌め込まれたパッキンであり、開口部３０ｂを形成し、開口部３０ｂの内周面と突出部２６０の外周面との間をシールしている。
【００３０】
以上説明したように、本実施形態では、酸素ガス生成部２０の突出部２６０の上部と、容器１１１の底部に設けられたスリット１１１ｃとが係合するため、その間に挟まれた蓋体３０は、開放することができず、容器１１１内の液体がこぼれることを防止できる。
【００３１】
なお、上記実施形態では、酸素ガス生成部から上方に突出した丸棒に対して、容器の底部が係合する構成としたが、酸素ガス生成部の一部が容器の一部と係合して、間の蓋体を固定する機能を有すれば他の構成でも良い。例えば、酸素ガス生成部から上方に突出した突出部に穴を設け、その穴に容器の一部が嵌合する構成などでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施形態にかかる酸素濃縮器の全体構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態にかかる酸素濃縮器の外観を示す図である。
【図３】本発明の実施形態にかかる酸素濃縮器の蓋体を開放した状態を示す図である。
【図４】本発明の実施形態にかかる酸素濃縮器の蓋体を閉じた状態を示す図である。
【図５】本発明の実施形態にかかる酸素濃縮器の加湿用容器の構成を示す斜視図である。
【図６】本発明の実施形態にかかる酸素濃縮器の加湿用容器と突出部の係合関係を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０  酸素濃縮器
２０  酸素ガス生成部
３０  蓋体
１１１  容器
１１２  加湿ブロック
２６０  突出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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